大腦擁有一套獨特的廢物清除系統，它能清除有毒蛋白質等生化廢物，並且在我們睡
眠時最為活躍，清除腦中有毒物質的需求。 腦脊髓液（cerebrospinal fluid，CSF）是一種充斥在腦內顱骨與蛛網膜下腔、含有微神經膠細胞的透明純生理鹽水，具有三大主要功能：做為緩衝層保護大腦和脊髓、為神經系統提供營養、清除大腦代謝廢物，一個成年人的腦脊髓液總體積約 140～270 毫升。
研究已表明腦脊髓液具有「洗腦作用」，會在身體入睡後一波波來回流動以清除腦中有害物質，包括和阿茲海默症息息相關的 β 蛋白；只是隨著年歲漸長，腦脊髓液流動速度減慢，從而導致有毒蛋白質累積。
與阿茲海默症有關的一種蛋白質，稱為β-類澱粉蛋白。在阿茲海默症患者的腦中，β-類澱粉蛋白會大量聚集並在神經元間形成β-類澱粉斑，而可能因此致病。正常大腦中的神經元可以分解或回收β-類澱粉蛋白。而其他與神經退化疾病有關的蛋白質，例如在帕金森氏症、路易體疾病（Lewy body disease）和多系統萎縮症中發現的突觸核蛋白，可能也會在大腦廢物清除系統無法順利運作時於腦中異常堆積。
許多阿茲海默症病患在出現明顯失智症狀之前，很早就先出現睡眠障礙問題；在較年長的人身上，睡眠也會淺化、短化和片段化。流行病學研究顯示，和對照組相比，如果中年時期的睡眠品質不佳，25年後認知衰退的風險較高。即使是健康受試者，當睡眠受到剝奪時，也會出現神經與精神疾病中的一些典型症狀：注意力不集中、記憶衰退、疲倦、易怒以及情緒起伏。如果睡眠受到嚴重剝奪，甚至會導致精神錯亂和幻覺，並引發癲癇或死亡。人類的致死性家族性失眠症是一種遺傳疾病，患者會因為睡眠越來越少而死亡，通常在診斷出疾病後的18個月內死亡。在這些知識背景下，我們推測失智症患者的睡眠障礙可能只是疾病的副作用之一，卻會讓疾病更加惡化。
現在波士頓大學生物工程學家 Laura Lewis 團隊的新人體臨床實驗再度佐證，腦脊髓液實驗中，13 名受試者（23～33 歲）被要求戴著腦電圖並躺進磁振造影（MRI）機器內睡覺，在磁振造影掃描下，大腦中的血氧含量、腦脊髓液的流動方向與流量。
當受試者陷入沉睡（非快速動眼期，non-REM）狀態，研究人員發現神經元電活動慢波首先席捲大腦，接著大腦氧氣含量降低（代表血液離開大腦），然後大量新鮮的腦脊髓液開始有節奏地湧入大腦（約每 20 秒）。
研究人員表示，我們醒著時大腦也會有小而柔和的腦脊髓液波動，很大程度上與呼吸模式有關；然而進入睡眠後，腦脊髓液波就彷彿是海嘯，波動比醒著時更大，而且速度更快，雖然科學家還不清楚為何出現這種差異，但增強的腦脊髓液波，能更有效率清除大腦中的有害代謝廢物。
當人體進入深沉睡眠時，大腦就會出現這種慢波，新研究表明這種慢波會引發腦脊髓液流動、增加洗滌強度與次數，避免毒素累積在大腦中。越來越多研究都指出睡眠對生物的重要性，比如一夜沒睡好，腦中有害蛋白就可能激增 50% 。
資料來源：科學人雜誌
